力学では、次の点がポイントです。
印刷して、チェックリストとして利用してくださいね。
運動の表し方
- 位置、速度、加速度が微分・積分の関係にあること。
- ｖ−ｔグラフを自由に使いこなして解答できること → 例題１で確認
- 放物運動型の解法を使って、加速度、速度、位置を順番に積分して計算できる。
力の表し方
- 静止摩擦力の解法（静止摩擦力と垂直抗力を求めて、静止条件に代入！）
- 力のモーメントを、「作用線までの距離×力」で立式できる。
- 力のモーメントのつりあいの図形的意味を理解している。
運動方程式
- 分析と統合の手法を使って、物体系の運動方程式が立てられる。
- 運動方程式から、時間の関数を導ける。（放物運動型の解法）
- 運動方程式から、終端速度型の解法を使って解ける。
エネルギー保存則
- 運動方程式から、等加速度運動の場合について、エネルギー原理を導ける。
- 運動方程式から、微積分を使って、力学的エネルギー保存則を導ける。
- 運動方程式から、微積分を使って、一般的な場合について、エネルギー原理を導ける。
- エネルギー保存則からはじめるたほうがよい場合が、どんな場合なのか判別できる。
- 保存力と、非保存力の区別がつけられる。
衝突と力積
- 運動方程式から運動量原理を導ける。
- 運動量原理から、運動量保存則を導ける。
- 運動量保存則と、重心速度の関係を理解している。
- 跳ね返りの式を、相対速度の関係式として、ちゃんとイメージできる。
- 衝突を含む運動のｖ−ｔグラフを書くことができる。
慣性力
- 慣性力をどのような場合に使うべきか、判別できる。
- 「見かけの鉛直下向き」を活用できる。
単振動
- 運動方程式から、単振動型の解法を用いて、時間の関数を作ることができる。
- 振動中心を原点に取り直す座標変換ができる。
- 運動方程式から、「単振動の位置エネルギー」を含む力学的エネルギー保存則を導くことができる。
- 振動中心に対する対称性を利用して、解答できる。
- 周期性を利用して、解答できる。
円運動
- 向心加速度の意味を理解している。
- 円錐振り子の周期、張力、角振動数を求めることができる。
- 鉛直面内の円運動を、エネルギー保存則と、円運動の方程式を連立して解くことができる。
- 遠心力を使って、式を立てることができる。
惑星の運動
- 万有引力の位置エネルギーを正しく理解している。
- 楕円軌道について、ケプラーの第２・第３法則を正しく立式できる。
- ケプラーの第２法則とエネルギー保存則を連立して計算できる。
- ケプラーの第３法則を使って、楕円軌道の周期を計算できる。
